5 Анализ обрабатываемой детали на технологичность

Данное мероприятие должно предшествовать разработке техпроцесса. Применительно к токарным станкам с ЧПУ действует ряд рекомендаций, позволяющих оценить технологичность детали и, в случае необходимости, сформулировать предложения технолога по улучшению этого показателя.

Требования к технологичности конструкции деталей типа тел вращения следующие.

1. Валы должны иметь достаточную жесткость. Вал жесткий, если соотношение его длины к диаметру l/D ≤ 12 (рисунок 4 а). Тогда можно вести обработку без специальных средств технологического оснащения (виброгасителей).

2. Цепочка линейных размеров должна проставляться с одной стороны вала (от одного его торца). В этом случае всю токарную обработку под по

следующее шлифование можно выполнить за один установ. Предварительно вал должен быть отторцован и по необходимости зацентрован (рисунок 4 б).

3. Радиусы сопряжений, а также неответственные фаски и канавки желательно иметь одинаковыми, что значительно упрощает программирование и механическую обработку (рисунок 4 в).

20

Рисунок 4 – Примеры анализа деталей на технологичность при обработке на токарном станке с ЧПУ: а – по условию жесткости; б – по простановке размеров; в – по конструктивным элементам

21

4. Не следует допускать в валах глубоких осевых отверстий, так как это требует специальных удлиненных сверл, усложняет программу из-за необходимости периодического вывода инструмента для удаления стружки.

5. Класс шероховатости на конических и радиусных поверхностях должен быть не выше 5-го, так как получение более высоких классов на станке с ЧПУ затруднительно.

6 Наладка станка и обработка деталей

При этом производится установка инструментов в соответствующие гнезда инструментальной револьверной головки так, чтобы номер резца совпадал с номером гнезда. На резцах предварительно измеряются размеры от базовых поверхностей до вершинки. После определяют фактическое положение вершинки резца относительно системы координат станка (производят соответствующую привязку) по пробной проточке детали.

Перед обработкой необходимо выполнить следующие "привязки";

- устройства управления к параметрам станка;

- системы отсчета к станку;

- инструмента к системе отсчета;

- системы отсчета к детали.

Исходная точка начала обработки рассчитана на работу с инструментом, имеющим определенные размеры. При смене инструмента требуется ввести смещение точки начала обработки, если размеры нового инструмента отличаются от того, по которому производилась настройка. Инструмент настраивают на середину поля допуска детали. Если положение поверхности задается цепочкой размеров, то настроечный размер определяют как сумму средних размеров данной размерной цепи:

. (18)

22

По чертежу детали необходимо определить настроечные размеры и внести их в таблицу координат опорных точек, затем использовать при составлении управляющей программы.

По окончании обработки заданной партии деталей измерить полученные размеры детали и сопоставить их с чертежными. Сделать выводы о точности обработки и причинах отклонения размеров.

В случае превышения отклонениями размеров допускаемых пределов надо определить величину размерной коррекции и ввести ее в соответствующий кадр программы. Эта коррекция обеспечивается смещением исходной точки начала обработки данным резцом на установленную величину ΔX и ΔZ:

(19)

где D и L – действительные размеры, полученные после обработки, соответственно диаметральные и линейные;

D_H и L_H – настроечные размеры.

Размерную коррекцию нужно вводить в программу сразу после смены предшествующего инструмента, используя функцию смещений исходной точки G92. В программе предусмотрено три кадра:

G 92;

X_i¹ ;

Z_i¹ ,

где X_i¹ и Z_i¹ – новые координаты исходной точки начала обработки данным резцом.

X_i ¹ = X_i – ΔX ; Z _i¹ = Z_i – ΔZ, (20)

где X_i и Z_i – координаты точки окончания работы предшествующего инструмента.

23

После завершения работы данным инструментом необходимо в программе предусмотреть отмену коррекции. Отмена коррекции производится также тремя кадрами:

G 92;

X_i;

Z_i.

Для повышения точности технологического процесса действительные размеры деталей следует определять статистически при ограниченном количестве изготовленных деталей как средние арифметические по формулам:

(21)

где i = 1, 2, 3 ... n – номер деталей в пробной партии.

При составлении управляющей программы рекомендуется использовать сведения, предложенные в виде примера написания одного кадра программы:

N 005 G05 X 15,3 Z -122,5 S31500 F0,2 T3*

где N005 – пятый номер кадра программы;

G05 – подготовительная функция, код которой означает, что после выполнения данного кадра торможение не производить;

Х 15,3 – перемещение инструмента на 15,3 мм в положительном направлении оси ОХ;

Z – 122,5 – также перемещение инструмента, но уже по оси OZ в отрицательном направлении на величину 122,5 мм;

S3 1500 – режим обработки с частотой вращения шпинделя, а именно

n = 1500 об/мин;

24

F 0,2 – также режим работы. Подача S_o = 0,2 мм/об;

ТЗ – команда, по которой вводится в работу инструмент, закрепленный в третьем гнезде головки;

* – символ, означающий конец кадра программы.